JPH0757463B2 - エアカット時間を短縮する旋削加工方法 - Google Patents

エアカット時間を短縮する旋削加工方法

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JPH0757463B2
JPH0757463B2 JP61162612A JP16261286A JPH0757463B2 JP H0757463 B2 JPH0757463 B2 JP H0757463B2 JP 61162612 A JP61162612 A JP 61162612A JP 16261286 A JP16261286 A JP 16261286A JP H0757463 B2 JPH0757463 B2 JP H0757463B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、各種工作機械の分野において、ワークを加
工するのに用いられるエアカット時間を短縮する旋削加
工方法に関する。
従来の技術 従来、研削盤による研削加工方法としては、例えば、特
公昭56−7824号公報に開示されたものが知られている。
この公報に開示された方法は、供給されるワークの寸法
を遅くとも前段のワークの加工終了までに各個毎に順次
測定し、ワークの最大寸法が基準寸法より小さいか大き
いかに応じて、その小さい分または大きい分だけ、次の
加工サイクルの砥石の待機位置を、前回加工サイクルの
待機位置より前位または後位に設定して砥石の加工寸前
までの急速前進ストロークが一定になるようにし、砥石
が急速前進中にワークに当るようなトラブルを生じない
ようにするとともに、エアカット時間の無駄を少なくし
ようとしたものである。
発明が解決しようとする問題点 従来の方法では、ワークを加工する場合、そのワークの
最大寸法を前段のワークの加工中またはそれ以前に測定
して基準寸法と比較しなければならないから、ワークの
加工は、他のワークの加工と無関係に独立して行なうこ
とができない。
また、この方法によるときは、待機位置の変更によっ
て、砥石の加工寸前までの急速前進ストロークは一定に
なるが、粗研削送り区間のストロークは、ワークの最大
測定寸法が基準寸法と相違する分だけ増減して粗研削条
件に変化を生ずる。その上、急速前進終了点はワークの
最大外径位置となっているため、この方法は、刃物をワ
ークの表面から設定した位置まで急速に移動し、その後
移動速度を低下してワークを能率良く旋削する場合など
には適用できない。
問題点を解決するための手段 この発明は前記問題点を解決すべくなされたもので、
(a)刃物先端をワーク表面付近まで迅速に近づけた
後、その刃物の移動速度を遅くして各ワークを加工する
旋削加工方法であって、(b)刃物移動方向における前
記刃物先端との距離が、所定値aとなる位置に超音波セ
ンサを配置しておき、(c)前記刃物の移動速度を切り
換えるべき位置を、各ワーク表面と前記刃物先端との最
接近距離dとして予め特定しておき、(d)ワーク加工
時には、前記刃物と前記超音波センサとを一体的に移動
させつつ、前記超音波センサと各ワーク表面との距離x
を、前記超音波センサの出力に基づいて連続的に計測し
て、(e)この計測値xが、前記所定値aと前記最接近
距離dとの和に等しくなれば、前記刃物の移動速度を切
り換えて遅くすることを特徴としている。
ここで、最接近距離dとは、刃物の移動速度を遅い値に
切り換える位置における、各ワーク表面と刃物先端との
距離をいう。そして、最接近距離dの特定は、例えば、
人為的に行われる。
実施例 第1図は、この発明をボール盤に適用した場合の一実施
例を示すもので、超音波センサ1は、ボール盤の主軸筒
2の表面に取り付けられていて、チャック3を介して主
軸筒2に保持されている刃物4と共に上下方向に移動す
る。5は主軸筒2の上下方向の移動速度を制御するモー
タである。
超音波センサ1の取り付けは、刃物4の先端からの距離
aが予め設定された一定の値になるように行なわれ、こ
の設定値aは記憶回路8に記憶される。超音波センサ1
は、ワーク7が載置される前のテーブル6に指向性の良
い超音波を発信してその反射波を受信することにより、
テーブル6までの距離bを正確に計測する。テーブル6
に載置されたワーク7の表面に超音波を発信すると、同
様にして超音波センサ1とワーク7の表面までの距離c
が正確に計測され、ワーク7の厚さtは、テーブル6ま
での計測値bからワーク7の表面までの計測値cを差引
く演算によって求められる。
9は記憶回路8に接続された演算回路で、この演算回路
9に刃物4の移動速度を切り換えるワーク7の表面から
の設定距離dがセットされると、演算回路9は、この状
態におけるワーク7の表面から超音波センサ1までの距
離を求める(a+d)の演算を行なう。主軸筒2が下降
するとき、超音波センサ1によって計測されるワーク7
の表面までの距離xは、連続的に比較回路10に入力され
る。比較回路10は超音波センサ1から計測距離xの入力
を受けると、演算回路9から入力された演算値(a+
d)とxの比較を行なう。xの値が(a+d)より大き
い間は、比較回路10から制御回路11には何らの指令も出
されず、モータ5による主軸筒2の下降速度は、速い状
態に保たれる。しかしながら、xの値が(a+d)に等
しくなったときは、比較回路10から制御回路11にモータ
5の回転速度を減速して主軸筒2の下降速度を設定され
た値にまで低下するようにとの指令が出される構成とな
っている。
上記構成の装置において、超音波センサ1を作動し、主
軸筒2の移動速度の設定距離dをセットしてボール盤を
運転すると、超音波センサ1によって計測される距離x
が(a+d)の値より大きい間は、主軸筒2はモータ5
によって迅速に下降される。しかし、測定される距離x
が(a+d)に等しくなったとき、制御回路11は、比較
回路10から出される指令によってモータ5の回転速度を
遅くし、主軸筒2の下降速度を設定された低い値に切り
換える。
それ故、刃物4がワーク7に近接するまでのエアカット
時間を短縮して旋削加工の能率を向上することができ
る。また、ワーク7の表面までの距離の計測は、光セン
サを用いるときと異なり、超音波センサ1やワーク7に
各種表面粗さの切削材や、水、油などが附着した場合に
も、それらの影響を受けずに超音波センサ1により測定
することができるから、主軸筒2が速い移動速度で下降
しているときに、刃物4がワーク7とトラブルを起こす
のを確実に防止することができる。
しかも、主軸筒2は、刃物4の先端がワーク7の表面に
近接した設定距離dの位置に移動したときに下降速度が
遅くなるように切り換えられるので、ワーク7の加工仕
上げ精度は、良好な状態に保つことができる。
第2図は、この発明に関連する他の実施例を示すもの
で、超音波センサ1は、刃物4と共に上下方向に移動す
る主軸筒2とは別個の固定部材12に取り付けられた場合
である。この構成の場合、主軸筒2の下降距離xを計測
するため、主軸筒2の長さ方向に沿ってリニアスケール
などの計測手段13が設けられている。
超音波センサ1に接続された記憶回路8には、超音波セ
ンサ1によって計測される超音波センサ1とワーク7の
表面までの距離cと、超音波センサ1の取り付け位置に
よって決まる超音波センサ1と待機位置にある刃物4の
先端までの距離aとが記憶されている。記憶回路8に接
続された演算回路9は、主軸筒2の下降速度を切り換え
る設定距離dがセットされたとき、(c−a−d)の演
算を行なう。
演算回路9と計測手段13に接続された比較回路10は、計
測手段13により待機位置からの主軸筒2の下降距離xが
入力されたとき、このxの値と演算回路9で演算された
(c−a−d)との比較を行なう。そして、xの値が
(c−a−d)の値と等しくなったときのみ、制御回路
11にモータ5の回転速度を低下して主軸筒2の下降速度
を設定された値に切り換える指令を出すように構成され
ている。
上記構成の場合、待機位置にある刃物4の先端とワーク
7の表面との距離(c−a)を超音波センサ1によって
正確に割り出すことができる上に、待機位置からの主軸
筒2の下降距離xをリニアスケールなどの計測手段13に
よって正確に計測することができるから、前記実施例に
ついて述べたと全く同じ作用効果を奏することができ
る。
なお、この発明の適用は、前記各実施例について説明し
たボール盤の場合に限定されるものではなく、施盤その
他の各種工作機械にも適用することができる。
発明の効果 この発明は、待機位置にある刃物の先端とワーク表面と
の距離を、測定範囲が広くかつ指向性が鋭い超音波セン
サによって正確に求めるとともに、待機位置からワーク
表面に近接して設定された位置まで刃物を迅速に移動さ
せたのち刃物の移動速度を遅くするようにしたものであ
るから、刃物がワークに近接するまでのエアカット時間
を短縮して旋削加工の能率を向上することができる。
また、超音波センサによる距離測定は、測定精度が良い
上に、各種表面粗さの切削材や、水、油などが超音波セ
ンサやワークに附着した場合にも、それらの影響を殆ん
ど受けないため、刃物が速い移動速度で下降している間
にも、刃物がワークと接触してトラブルを起こすのを解
消することができる。
その上、エアカット時間を短縮しても、刃物がワークの
表面に近接した位置で下降速度が遅くなるように切り換
えられるから、ワークの加工仕上げ精度は、良好な状態
に保つことができる。
しかも、従来は、送り速度から旋削速度に変える位置
は、工作物の許容交差の最大径を基準として決定してい
たが、本願発明によれば、許容公差内においても、径に
大小があるところ、個々の工作物の径に合わせて送り速
度から旋削速度に変える位置を決定することができるか
ら、工作物の旋削に当たって旋削速さにしてからの刃物
の送り時間を短縮することができるものである。
因みに、自動車用のドラムブレーキホイルについて、旋
削加工を行ったところ、従来15分間に82個平均の加工し
か出来なかったものが、本発明を実施したところ、同一
スピードで、15分間に86個平均旋削加工することができ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施するための装置の一例を示す構
成図、第2図はこの発明を実施するための装置の他の例
を示す構成図である。 1……超音波センサ、2……可動部材(主軸筒)、4…
…刃物、7……ワーク、12……固定部材、13……計測手
段、(c−a)……待機位置における刃物の先端とワー
ク表面との距離、d……刃物の移動速度を切り換えるワ
ーク表面からの設定距離

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】刃物先端をワーク表面付近まで迅速に近づ
    けた後、その刃物の移動速度を遅くして各ワークを加工
    する旋削加工方法であって、 刃物移動方向における前記刃物先端との距離が、所定値
    aとなる位置に超音波センサを配置しておき、 前記刃物の移動速度を切り換えるべき位置を、各ワーク
    表面と前記刃物先端との最接近距離dとして予め特定し
    ておき、 ワーク加工時には、前記刃物と前記超音波センサとを一
    体的に移動させつつ、前記超音波センサと各ワーク表面
    との距離xを、前記超音波センサの出力に基づいて連続
    的に計測して、 この計測値xが、前記所定値aと前記最接近距離dとの
    和に等しくなれば、前記刃物の移動速度を切り換えて遅
    くする ことを特徴とするエアカット時間を短縮する旋削加工方
    法。
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